BRPI0718751A2 - Aparelho e processo de lavagem para coletores solares. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO E PROCESSO DE LAVAGEM PARA COLETORES SOLARES".

A presente invenção refere-se a um processo e dispositivo para a limpeza de coletores solares por meio de um aparelho de lavagem, deslo- 5 cável no coletor solar, e que, com o auxílio de bocais de lavagem e/ou esco- vas aplicam água na superfície do coletor solar, lavando a superfície.

Um dispositivo deste tipo já passou a ser conhecido no Relatório Descritivo Alemão DE 10 2004 036 094 Al. A citada invenção abrange um aparelho de lavagem, disposto em um carro móvel na região de um lado a ser limpo de um coletor solar. O aparelho de lavagem envolve todo o coletor solar em forma acanalada, sendo que bocais de lavagem, dispostos na parte interna do aparelho de lavagem, espargem contra o coletor a água de lava- gem, armazenada em um tanque. Na direção do escoamento da água, abai- xo de uma aresta inferior do coletor, está alocado ao aparelho de lavagem uma caneleta coletora, na qual é captada a água de lavagem que escoa pelo coletor solar. A água coletada desta forma poderá ser acumulada, eventual- mente novamente preparada e continuar sendo utilizada. Depois de que o aparelho de lavagem, assim formado, em virtude de sua disposição estática, apenas poderá limpar o coletor solar em uma posição determinada, esta dis- posição ainda é caracterizada por uma falha. Embora seja viável, de acordo com a invenção, utilizar tal disposição no horário noturno, quando a usina, formada dos coletores solares a serem limpos, estiver paralisada, visando limpar os coletores que neste momento se encontram em uma posição de limpeza, ocorre que também durante o dia surgiriam impurezas dos coleto- res solares, quando uma limpeza somente seria possível dentro das condi- ções mencionadas.

Diante deste estado, a presente invenção teria por base a tarefa de criar um aparelho de lavagem de um processo de lavagem corresponden- te para coletores solares, no qual, em uma região de giro ampla do coletor solar, é possível uma limpeza de forma simples e na mais ampla extensão automática.

Isto é logrado através de um processo para a limpeza de coleto- res solares de acordo com as características da reivindicação principal, bem como por um aparelho de lavagem, deslocável em um coletor solar, confor- me as características da reivindicação dependente 7. Outras configurações neste sentido do processo, de acordo com a presente invenção, poderão ser depreendias das respectivas reivindicações dependentes.

De acordo com a invenção, o aparelho de lavagem, que na sua face inferior possui bocais de lavagem para a aplicação de água de lavagem sobre a superfície do coletor solar e, preferencialmente, um conjunto de es- covas para sua limpeza, será posicionado diretamente sobre o coletor solar, de maneira que poderá ser dispensado o emprego de trilhos na área do co- letor solar. O aparelho de lavagem está disposto em sua forma de tal modo ao coletor solar que o aparelho de lavagem envolve o coletor solar na área das arestas, sendo conduzido deslocável longitudinalmente com o auxílio de meios deslizantes adequados. Tal conformação permite que o aparelho de lavagem fique preso no coletor solar também sob efeito de inclinação cor- respondente do coletor solar, podendo, assim, ser dispensada uma monta- gem de posição precisamente definida. Assim sendo, é evitado que por oca- sião de uma limpeza durante as horas de serviço do coletor solar tivesse que ser produzido um deslocamento da unidade a partir de sua posição de servi- ço, com o que teria de ser encarada uma significativa perda de eficiência.

Outra vantagem desta disposição reside em que, devido a um processo do aparelho de lavagem diretamente sobre a superfície a ser lim- pa, é formada uma distância definida entre os meios de limpeza e a superfí- cie. Assim, são evitados danos na superfície, sendo viabilizada uma limpeza bastante eficiente.

Além disso, a presente invenção aprimora a disposição, propos- ta no estado da técnica, no sentido de que em caráter complementar aos bocais de lavagem, dispostos no lado inferior do aparelho de lavagem, estão também dispostos bocais de ar comprimido que podem desenvolver uma 30 ação adicional por ocasião da limpeza do coletor solar. Na presente disposi- ção, isto apresenta também a vantagem de que a superfície do coletor solar não somente é liberta das impurezas, mas também a água, na qual as impu- rezas se acham dissolvidas, pode ser totalmente removida da superfície do coletor solar. Isto apresenta a vantagem de que até mesmo água muito suja ainda poderá ser empregada para a limpeza do coletor solar até o momento em que seja capaz de acumular partículas de impurezas. Uma sujeição niti- 5 damente mais intensa da água de lavagem, com impurezas incidentes e maior eficiência inequívoca terão sido alcançados, de acordo com a inven- ção.

No caso, provou ser especialmente indicado equipar o aparelho de lavagem com uma escova de cantaria. Trata-se, no caso, de uma correia sem fim, acionada por motor elétrico, configurada por meio de uma guarni- ção correspondente de escovas quase como uma escova contínua.

Assim sendo, é indicado que também de acordo com o processo preconizado pela presente invenção, uma recuperação da água de lavagem empregada também poderá ser lograda por estar disposto no aparelho de lavagem, em uma aresta do lado do escoamento do coletor solar, um dispo- sitivo coletor, eventualmente uma caneleta coletora, através da qual a água de lavagem empregada possa ser reciclada até um tanque conduzido pelo aparelho de lavagem. A água estocada no tanque de águas usadas ou pode- rá ser empregada para uma nova limpeza de coletores solares, ou poderá ser retirada e reciclada para preparação. Alternativamente em relação a uma caneleta coletor, para a qual a água é escoada essencialmente em virtude de sua força de gravidade, poderá ser especialmente previsto, para a limpe- za de coletores solares em posição horizontal, no ponto da caneleta coletora poderá estar previsto um dispositivo aspirador. A supressão necessária para a operação do dispositivo aspirador poderá ser gerado, vantajosamente, por meio de um compressor, o qual, vantajosamente, fornece ao mesmo tempo o ar pressurizado, necessário para os bocais de ar pressurizado. Neste caso será indicado prever um separador de água entre o dispositivo aspirador e o lado da aspiração do compressor, o qual produz uma separação de água e de ar pressurizado gerado.

Ao aparelho de lavagem estará designado, vantajosamente, um acionamento, eventualmente um motor elétrico, por meio do qual o aparelho de lavagem pode ser deslocado no coletor solar. Vantajosamente, o apare- lho de lavagem pode, além disso, ser empregado em forma automática, de maneira que em virtude da condução produzida pelas arestas longitudinais dos coletores solares, bem como do motor elétrico, é viabilizado um movi- 5 mento independente nos coletores solares. Uma introdução, ou seja, extra- ção do aparelho de lavagem é possível em coletores solares em posição terminal.

Para aprimorar o resultado da lavagem, a posição de ângulo dos bocais de lavagem e/ou dos bocais ar pressurizados é escolhida de tal forma 10 que os bocais estão alinhados na direção do escoamento esperado da água. Desta maneira, a remoção da água da superfície a ser limpa passa a ser favorecida ainda em caráter adicional. Segundo uma ampliação conveniente, os bocais de lavagem e/ou os bocais de ar pressurizado podem ser de tal modo regulados na sua posição angular que possa ser levada em conside- 15 ração qualquer posição angular do coletor solar a ser limpo. Vantajosamen- te, o ajuste angular é produzido de modo automático.

O deslocamento do aparelho de lavagem no coletor solar verifi- ca, vantajosamente, através de uma variedade de eixos de rodas e/ou role- tes, reciprocamente distanciados sobre a face inferior do aparelho de Iava- 20 gem. Os citados eixos de roda e/ou roletes vantajosamente estão de tais modos reciprocamente distanciados que uma distância entre dois coletores solares vizinhos poderá ser vencida pelo fato de ainda uma variedade de eixos de rodas e/ou de roletes atuarem em um coletor solar, ao passo que as rodas mais avançadas, ou seja, roletes, já alcançam o coletor solar vizi- 25 nho. Coletores solares contíguos estão, comumente, alinhados para o mes- mo receptor, de maneira que comumente também possuem o mesmo ali- nhamento de ângulo. Um alinhamento angular diverso de dois coletores so- lares contíguos, que inviabilizariam tal transposição, não deverá, portanto, ser temido.

Baseado em diferentes posições angulares possíveis dos coleto-

res solares, é conveniente produzir também uma condução lateral do apare- lho de lavagem pelo fato de que as áreas das arestas do coletor solar tam- bém estão providas de roletes condutores laterais no aparelho de lavagem. Esses roletes condutores laterais apresentam faces de rolamento, que se projetam, essencialmente, em sentido retangular para com a superfície a ser limpeza, cuidando, portanto, de uma condução adicional do aparelho de Ia- 5 vagem no coletor solar.

Em uma configuração concreta, o aparelho de lavagem pode, todavia, também ser operado como sistema não autárquico, sendo alocado a um aparelho de lavagem um veículo externo de lavagem. Este se desloca por entre os coletores solares, enquanto que lanças do aparelho de Iava- 10 gem, ou dos aparelhos de lavagem alocadas por cima do veículo de lava- gem, produzem, por meio de guinchos, uma ligação entre o aparelho de la- vagem, ou seja, e aparelhos de lavagem. Os aparelhos de lavagem podem ser girados para o exterior através das lanças, com o auxílio dos guinchos de cabos, sendo introduzido nos coletores solares, após o que o veículo de 15 lavagem acompanha os aparelhos de lavagem ao longo dos coletores sola- res. No caso, verifica-se um abastecimento e descarga dos aparelhos de lavagem por parte do veículo de lavagem, sendo que o veículo de lavagem, seletivamente, pode prover o armazenamento e suprimento de energia e/ou água de lavagem.

A invenção acima descrita será em seguida explicitada com ba-

se em um exemplo de execução, representado no desenho.

As figuras mostram:

Figura 1 um aparelho de lavagem, aplicado em um coletor solar, em uma representação isométrica, e figura 2 o aparelho de lavagem de acordo com a figura I em uma

vista superior lateral.

A figura 1 apresenta um aparelho de lavagem 1 para a limpeza de coletores solares, montado em um coletor solar 2. Uma limpeza do cole- tor solar 2 pode, no caso, realizar-se em diferentes posições angulares da 30 estrutura de suporte 4, depois de um aparelho de lavagem 1 envolver, com efeito de aperto, as arestas do coletor solar 2. No caso, o aparelho de lava- gem 1 está montado em roletes que viabilizam a locomoção do aparelho de lavagem 1 em direção longitudinal do coletor solar 2. Portanto, poderá ser dispensada uma alocação ao coletor solar 2 de um trilho condutor ou seme- lhante conjunto condutor para o aparelho de lavagem 1. Um emprego do aparelho de lavagem 1 pode ser realizado tanto em helióstatos para usina de 5 força de energia solar, com focalização linear, como também para caneletas parabólicas ou instalações fotovoltaicas. De qualquer modo, o lado do apare- lho de lavagem, é ao menos amplamente ajustado à superfície, ou seja, à face especular 5, do coletor solar 2. No decurso da limpeza, o aparelho de lavagem 1 desliza sobre o coletor solar 2, quando a partir de um tanque de 10 água, conduzido pelo aparelho de lavagem 1, através de bocais de lavagem correspondente, água de lavagem é aplicada sobre a face especular 5 do coletor solar 2 e, eventualmente, através de conjuntos de escovas é produ- zida uma limpeza adicional do coletor solar 2. A limpeza do coletor solar na forma exposta será adicionalmente reforçada por meio de bocais que, por 15 um lado, liberam igualmente partículas de impurezas da face especular 5, e, por outro lado, liberam a face especular, por sua vez, da água de lavagem. Com o auxílio de um dispositivo aspirador, a água de lavagem poderá ser reciclada para um tanque d’água, acondicionado dentro do alojamento 6 do aparelho de lavagem 1, de sorte que a face especular 5 limpa fica ampla- 20 mente seca. Portanto, torna-se possível uma limpeza já com água relativa- mente impura, visto que em virtude da limpeza com ar pressurizado e a se- cagem do coletor solar 2, é assegurada uma remoção amplamente isenta de resíduos de impurezas e de água.

A figura 2 apresenta o aparelho de lavagem 1 antes descrito em 25 uma vista lateral, encontrando-se na parte frontal especialmente o envolvi- mento do coletor solar 2 pelo aparelho de lavagem 1. Na área das arestas laterais do coletor solar 2, nos dois lados do aparelho de lavagem 1 encon- tra-se um encaixe 3 para as arestas laterais do coletor solar 2, que acolhe as arestas e na sua região, com o auxílio de roletes de alinhamento variável, é 30 produzido um posicionado do aparelho de lavagem 1 no coletor solar 2. Por meio de roletes condutores adicionais, dispostos com sua face de rolamento essencialmente em sentido perpendicular para com a face especular 5, será produzida uma centragem do aparelho de lavagem 1 no coletor solar 2, sen- do, assim, complementada a condução do aparelho de lavagem 1. Ao apare- lho de lavagem 1 está alocado um motor, de maneira que pode ser concreti- zada uma limpeza automática de um coletor solar 2. Uma limpeza de vários 5 coletores solares 2 poderá verificar-se pelo fato de que o aparelho de lava- gem 1 se salienta além da extremidade de um coletor solar 2, quando as dimensões do aparelho de lavagem 1, especialmente as distâncias axiais, foram de tal modo selecionadas que o primeiro coletor ainda apresenta uma parada, quando o segundo coletor estive sendo alcançado. Desta forma po- 10 dem ser vencidas as distâncias entre os coletores solares 2, sendo viabiliza- da, com a disposição consoante a invenção, uma limpeza automática de uma variedade de coletores solares 2.

Acima foi, portanto, descrito um aparelho de lavagem e um pro- cesso de lavagem para coletores solares, nos quais é concretizado um sis- 15 tema de parada, de maneira que se torna possível a aplicação do aparelho de lavagem também sem trilhos condutores, no coletor solar a ser limpo. Além disso, processos conhecidos de lavagem para coletores solares serão aprimorados no sentido de ser concretizada uma limpeza mais eficaz, com o auxílio de ar pressurizado e água, em uma forma econômica e protetora de 20 recursos.

LISTAGEM DE REFERÊNCIA

1 Aparelho de lavagem 2 Coletor solar 3 Encaixe 4 Estrutura de suporte Face especular 6 Alojamento

Claims (25)

1. Processo para a limpeza de coletores solares através de um aparelho de lavagem (1), deslocável no coletor solar (2), o qual, com o auxí- lio de bocais de lavagem e/ou escovas, aplica água de lavagem na superfí- cie do coletor solar (2), lavando a superfície, caracterizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) abraça de tal modo o coletor solar (2) na área dos cantos que o aparelho de lavagem (1) é movido diretamente no coletor solar (2) deslocável longitudinalmente.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a água, aplicada pelo aparelho de lavagem (1) na superfície do coletor solar (2) é removido da superfície com o auxílio de ar pressurizado e, de preferência, com o auxílio de ao menos um conjunto de escovas.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a água, aplicada na superfície do coletor solar (2), é coleta- da com o auxílio de um dispositivo coletor, preferencialmente em formato de acanaladura.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a água, aplicada na superfície do coletor solar (2) é aspira- da com o auxílio de um dispositivo de aspiração.

5. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, carac- terizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) é ativado por motor e, de preferência, é deslocável automaticamente no coletor solar (2).

6. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, carac- terizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) é introduzido na ponta de um coletor solar (2).

7. aparelho de lavagem deslocável em um coletor solar, a cuja limpeza é destinado, possuindo, na face voltada para o coletor solar (2), bo- cais de lavagem para aplicação de água de lavagem na superfície do referi- do coletor solar (2), caracterizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) abraça de tal maneira o coletor solar (2) na região dos cantos que o apa- relho de lavagem (1) se deslocamento diretamente no coletor solar (2) des- locável em sentido longitudinal.

8. aparelho de lavagem de acordo com a reivindicação 7, carac- terizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) no menos na área dos cantos está montado em roletes e/ou rolos.

9. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) por meio de um acionamento motorizado possui capacidade de deslocamento automático do coletor solar (2).

10. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 9, caracterizado pelo fato de que em seu lado voltado para a superfí- cie do coletor solar (2), o aparelho de lavagem (1) possui bocais de ar pres- surizado.

11. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 10, caracterizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) possui ao menos um conjunto de escovas de tal ordem que a água, aplicada pelo aparelho de lavagem (1) sobre a superfície do coletor solar (2), é removida da superfície com o auxílio de ar pressurizado, e, preferencialmente, medi- ante auxílio de ao menos um conjunto de escovas.

12. 12. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindica- ções de 7 a 11, caracterizado pelo fato de que o conjunto de escovas é uma escova diagonal, na qual pode ser acionado para ação resolvente uma cor- reia sem fim, aplicada sobre um rolete defletor, montado em distância e a- cionado por motor elétrico por meio de um rolete de acionamento, sendo que esta correia sem fim acionada é ocupada por cerdas na parte externa, prefe- rencialmente por todo comprimento da correia contínua.

13. 13. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindica- ções de 7 a 12, caracterizado pelo fato de que o conjunto de escovas está articulado de modo basculante.

14. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 13, caracterizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) possui na região das arestas do coletor solar (2), situada na direção do escoamento da água de lavagem, está alocada um dispositivo coletor, preferencialmente na forma de uma caneleta coletora, destinada a recolher a água de lavagem usada.

15. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 14, caracterizado pelo fato de que para o aparelho de lavagem (1) está de tal modo alocado um dispositivo aspirante especialmente um bocal aspirante que a água de lavagem pode ser removida por meio de um dispo- sitivo de aspira ao da superfície do coletor solar (2).

16. aparelho de lavagem de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado pelo fato de que a subpressão, necessária para operar o disposi- tivo aspirador, é gerado com o auxílio de um compressor previsto para gerar ar pressurizado para o abastecimento de bocais de ar pressurizado.

17. aparelho de lavagem de acordo com a reivindicação 16, ca- racterizado pelo fato de que entre o dispositivo aspirante e o lado da aspira- ção do compressor está previsto um separador de água.

18. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 17, caracterizado pelo fato de que os bocais de lavagem e/ou bocais de ar pressurizado são aplicados de tal obliquamente contra a superfície do coletor solar (2) que a água ou ar pressurizado estão alinhados na direção do escoamento da água.

19. aparelho de lavagem de acordo com a reivindicação 18, ca- racterizado pelo fato de que a posição do ângulo dos bocais de lavagem e/ou dos bocais de ar pressurizado de preferência pode ser realizada de forma automática.

20. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 19, caracterizado pelo fato de que o aparelho de lavagem (1) possui na região das arestas do coletor solar (2) roletes condutores lateralmente dispositivo, cujas faces de rolamento encostam nas arestas do coletor solar (2).

21. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 20, caracterizado pelo fato de que são alocados ao aparelho de Iava- gem (1) vários eixos de rodas e/ou de roletes, ao menos três unidades.

22. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 21, caracterizado pelo fato de que ao menos uma parte dos bocais de ar pressurizado está projetada na direção da movimentação do aparelho de lavagem (1) em uma posição terminal posterior.

23. aparelho de lavagem de acordo com uma das reivindicações de 7 a 22, caracterizado pelo fato de que está alocado ao aparelho de Iava- gem (1) um veículo de lavagem externo, com os quais o aparelho de lava- gem (1) está ligado de preferência por meio de linhas flexíveis de abasteci- mento e de escoamento.

24. aparelho de lavagem de acordo com a reivindicação 23, ca- racterizado pelo fato de que para um veículo de lavagem estão alocados vários aparelhos de lavagem (1).

25. aparelho de lavagem de acordo com a reivindicação 24, ca- racterizado pelo fato de que os aparelhos de lavagem (1) dos veículos de lavagem com o auxílio de guinchos de cabo estão suspensos em lanças alo- cados ao veículo de lavagem, sendo giráveis e reguláveis na sua altura.